用 child_process 管理子进程：让 Node.js 掌控一切

在这个多任务处理的时代，Node.js 的 child_process 模块应运而生，它使我们能够在 Node.js 脚本中创建、管理和通信子进程。本指南将带领你领略 child_process 模块的强大功能，为你揭开子进程管理的神秘面纱。

1. 子进程 API 简介

   child_process 模块提供了丰富的 API 来创建和管理子进程，主要包括以下几个方法：

   • spawn()：创建一个新的子进程，并返回一个 ChildProcess 对象。
   • exec()：执行一个 shell 命令，并返回一个 Promise 对象。
   • execFile()：执行一个可执行文件，并返回一个 Promise 对象。
   • fork()：创建一个新的子进程，并返回一个 ChildProcess 对象。与 spawn() 不同的是，fork() 会复制当前进程的内存空间。
   • cluster：这是一个模块，可帮助我们轻松地创建和管理多进程应用程序。

2. 子进程的创建

   2.1. 使用 spawn() 创建子进程

   const { spawn } = require('child_process');
   
   const child = spawn('ls', ['-lh']);
   
   child.stdout.on('data', (data) => {
     console.log(`stdout: ${data}`);
   });
   
   child.stderr.on('data', (data) => {
     console.log(`stderr: ${data}`);
   });
   
   child.on('close', (code) => {
     console.log(`child process exited with code ${code}`);
   });
   

   2.2. 使用 exec() 执行 shell 命令

   const { exec } = require('child_process');
   
   exec('ls -lh', (err, stdout, stderr) => {
     if (err) {
       console.error(`exec error: ${err}`);
       return;
     }
   
     console.log(`stdout: ${stdout}`);
     console.log(`stderr: ${stderr}`);
   });
   

   2.3. 使用 execFile() 执行可执行文件

   const { execFile } = require('child_process');
   
   execFile('node', ['--version'], (err, stdout, stderr) => {
     if (err) {
       console.error(`execFile error: ${err}`);
       return;
     }
   
     console.log(`stdout: ${stdout}`);
     console.log(`stderr: ${stderr}`);
   });
   

   2.4. 使用 fork() 创建子进程

   const { fork } = require('child_process');
   
   const child = fork('child.js');
   
   child.on('message', (msg) => {
     console.log(`message from child: ${msg}`);
   });
   
   child.send('Hello from parent');
   

3. 子进程的通信

   子进程与父进程可以通过流对象进行通信。子进程的 stdout 和 stderr 流可以用来接收子进程的输出，而子进程的 stdin 流可以用来向子进程发送输入。

   const { spawn } = require('child_process');
   
   const child = spawn('ls', ['-lh']);
   
   child.stdout.on('data', (data) => {
     console.log(`stdout: ${data}`);
   });
   
   child.stderr.on('data', (data) => {
     console.log(`stderr: ${data}`);
   });
   
   child.stdin.write('Hello from parent\n');
   

4. 使用 cluster 模块

   cluster 模块可以帮助我们轻松地创建和管理多进程应用程序。它允许我们创建多个工作进程，这些工作进程可以并行处理任务。

   const cluster = require('cluster');
   
   if (cluster.isMaster) {
     // Create worker processes.
     for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {
       cluster.fork();
     }
   
     // Listen for worker process messages.
     cluster.on('message', (worker, msg) => {
       console.log(`message from worker ${worker.process.pid}: ${msg}`);
     });
   
   } else {
     // Worker process code.
     // ...
   }
   

5. 总结

   child_process 模块是 Node.js 中一个强大的工具，它可以帮助我们创建、管理和通信子进程。本文介绍了 child_process 模块的主要 API 及其用法，让你能够轻松掌控子进程的世界。